DE2922765A1 - Verfahren und vorrichtung zur verhinderung des gasaustritts aus der beschickungsoeffnung einer konverter-umkleidung - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur verhinderung des gasaustritts aus der beschickungsoeffnung einer konverter-umkleidungInfo
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Description
METALLGESELLSCHAFT AG Ffm., 1.06.1979
Reuterweg 14 MLK/OKU
6000 Frankfurt/Main 1
VOEST-ALPINE AG ;
A-4010 Linz/Donau
A-4010 Linz/Donau
Soeiete Siderurgique
Chatillon Neuves-Maisons
Chatillon Neuves-Maisons
F-54230 Neuves-Maisons
Prov.Nr. 8268 LT
Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung des Gasaustritts aus der Beschickungsöffnung einer Konverter-Umkleidung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung des Gasaustritts aus der
Beschickungsöffnung einer Konverterumkleidung, die eine erste, bei geschlossener Beschickungsöffnung allein
wirksame GasabSaugöffnung für den Blasbetrieb des Konverters
und eine zweite, bei geöffneter Beschickungsöffnung zusätzlich wirksame GasabSäugöffnung für den
Chargierbetrieb aufweist.
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Während früher Konverterabgase ungereinigt in die
Atmosphäre abgegeben wurden, ist es seit längerer Zeit üblich, die Konverterabgase, zumindest beim
Blasbetrieb, abzusaugen und beispielsweise über Elektrofilter zu reinigen, bevor sie in die Atmosphäre
abgegeben werden. Dazu wurde der Konverter mit einer Umkleidung versehen, die oberhalb des während
des Blasvorgangs senkrecht stehenden Konverters eine Gasabsaugöffnung aufweist. Auf diese Weise konnten
jedoch die während des Chargiervorgangs aus dem schräg gestellten Konverter austretenden Gase nicht erfaßt
werden. Man hat daher die Konverterumkleidung bis über den Beschickungsbereich vorgezogen und dort eine zweite
Gasabsaugöffnung angeordnet. Beide Gasabsaugöffnungen sind üblicherweise an ein gemeinsames Gaskanalsystem
angeschlossen, durch das die Gase mittels Gebläse Über ein Filter gesaugt und gereinigt an die Atmosphäre
abgegeben werden. Um den Ghargierbetrieb nicht unnötig
zu beeinträchtigen, ist Im oberen Teil der Ebene der Beschickungsöffnung üblicherweise noch ein beweglicher
Vorhang aus Blechplatten oder Ketten angeordnet, um die Wirksamkeit der zweiten Gasabsaugöffnung zu verbessern.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß trotzdem beim Chargierbetrieb noch erhebliche Gasmengen aus der Konverterumkleidung
austreten. Will man vermeiden, daß dieser Gasanteil ungereinigt in die Atmosphäre abgegeben
wird, so muß entweder eine dritte Gasabsaugeinrichtung vorgesehen oder die vorhandene erheblich vergrößert
werden, um einen ausreichend großen Unterdruck im Bereich der Beschickungsöffnung erzeugen zu können. Hierfür
kommt in erster Linie eine sogenannte Hallenabsau gung in Betracht, mittels derer der gesamte Gasinhalt
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der Werkshalle erfaßt werden kann. Derartige Anlagen sind jedoch sehr unwirtschaftlich, da sie für sehr
große Gasmengen ausgelegt werden müssen, die, verglichen mit dem Konverterabgas, nur geringfügig verschmutzt
sind. Da außerdem eine Verschmutzung des Gasvolumens der Werkshalle nur intervallweise beim
Chargieren auftritt, würde eine Hall enab saugung nur zeitweilig erforderlich sein. Man müßte also die
Hallenabsaugung über große Zeitintervalle, also praktisch unnötigerweise durchlaufen lassen, so daß zu
den hohen Investitionskosten noch erhebliche Betriebskosten hinzukämen. Andererseits würde eine nur bedarfsweise
Einschaltung der Hallenabsaugung zusätzlichen Aufwand für entsprechende Steuereinrichtungen erfordern.
Eine derartige Fahrweise würde sich außerdem nachteilig auf die Lebensdauer der Hallenabsaugeinrichtung auswirken.
Wenn der 'Gasaustritt aus der Beschickungsöffnung durch eine Vergrößerung des Unterdrucks in der Konverterumkleidung
verhindert werden soll, muß nach überschlägigen Berechnungen und Modellversuchen die vorhandene
Absaugleistung für einen um 50 bis 100 % größeren Volumenstrom
ausgelegt werden., wodurch sich die Anlage in unvertretbarer Weise verteuern würde.
Es besteht somit die Aufgabe, den Gasaustritt aus der Konverterumkleidung beim Chargierbetrieb anderweitig
zu verhindern, d.h. den Aufwand hierfür im Vergleich zur Hallenabsaugung oder Vergrößerung der vorhandenen Gasabsaugung
erheblich geringer zu halten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, in-dem während
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des Chargierbetriebes in die Beschickungsöffnung, ggfs. an. der davor hängenden Roheisenpfanne oder
Schrottmulde vorbei, ein Hilfsgasstrahl eingeblasen wird.
Durch umfangreiche Modellversuche wurde festgestilt,
daß auf diese Weise der Gasaustritt beim Chargieren fast vollständig verhindert werden kann, so daß eine
aufwendige Hallenabsaugung oder eine Vergrößerung der
vorhandenen Gasabsaugung nicht mehr erforderlich ist.
Der Hilfsstrahl überstreicht erfindungsgemäß die Beschickungsöffnung,
insbesondere in dem Bereich, in dem der stärkste Gasaustritt zu erwarten ist, wobei die
austretenden Gasmengen mitgerissen und in die Umkleidung zurückgeführt werden. Infolge der Injektorwirkung
des HilfsgasStrahls wird der Gasaustritt nicht nur im unmittelbar überstrichenen Bereich der Beschickungsöffnung
verhindert, sondern weitgehend auch in den benachbarten Bereichen, so daß beim Chargieren
praktisch kein Schwallgas mehr austritt.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß zum Einblasen des Hilfsgasstrahles eine
zur Beschickungsöffnung beliebig einstellbare Düse verwendet wird und daß im Rahmen der jeweiligen Platzverhältnisse
durch Variation des Düseneinstellwinkels zur Ebene der Beschickungsöffnung und Veränderung der
Lage die optimale Strahlwirkung ermittelt wird. Bei den Modellversuchen wurde ermittelt, daß es zweckmäßig ist,
den Hilfsgasstrahl mit einer Austrittsgeschwindigkeit von 150 bis 220 m/s, vorzugsweise von 170 bis 210 m/s
einzublasen. Ferner wurde ermittelt, daß der Hilfsgas-
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strom 0,5 bis 5 % des Absaugvolumens betragen muß.
Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung vorgesehen, bestehend im wesentlichen aus einer den
Konverter gasdicht umschließenden Umkleidung mit einer durch Schiebetüren verschließbaren Beschickungsöffnung,
einer ersten, senkrecht über dem Konverter angeordneten und bei Blasbetrieb allein wirksamen Gasabsaugöffnung,
mit einer zweiten, oberhalb der Beschickungsöffnung angeordneten, bei geöffneter Schiebetür zusätzlich
wirksamen Gasabsaugöffnung sowie.mit einem aus Blechplatten oder Ketten bestehenden, die zweite Gasabsaugöffnung
zur Beschickungsseite hin verlängernden Vorhang sowie einer vor der Beschickungsöffnung angeordneten
Düse zum Einblasen eines Hilfsgasstrahles.
Vorzugsweise wird die Düse gegenüber der Horizontalen unter einem Winkel von 8 bis 32° nach oben und gegenüber
der vertikalen Mittelebene unter einem ¥inkel von 20 bis 35° in Richtung auf die Beschickungsöffnung angestellt,
wobei die Achse des Hilfsgas Strahls die Ebene der Beschickungsöffnung
in einem Punkt schneidet, der 10 bis 30 % der Öffnungsbreite B'; vom seitlichen Rand und 10 bis
40 % der Öffnungshöhe H vom oberen Rand der Beschickungsöffnung entfernt ist. Ferner ist es zweckmäßig, daß zusätzlich
in der für die Beschickung des Konverters verwendeten Schrottmulde in deren vorderen Teil eine Klappe
angeordnet ist. Dabei ist der Drehpunkt der Klappe so anzuordnen, daß er in Beschickungsstellung der Schrottmulde
innerhalb des aus Blechplatten oder Ketten bestehenden Vorhangs liegt.
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-s-
Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgedankens werden anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt stark 'vereinfacht einen Konverter mit
Roheisenpfanne in Chargierstellung.
Figur 2 zeigt in Ansicht und Schnitt die Beschickungsöffnung mit Roheisenpfanne.
Figur 3 zeigt in Ansicht und Schnitt die Beschickungsöffnung mit Schrottmulde.
Figur 4 zeigt ein Diagramm der Ergebnisse von Modellversuchen.
Gemäß Figur 1 befindet sich der schwenkbare Konverter innerhalb einer Konverterumkleidung 1, die u-.ä. eine
verschließbare Beschickungsöffnung 2 aufweist. Während des Blasbetriebes (gestrichelte Darstellung des Konverters)
ist die Beschickungsöffnung 2 geschlossen und die anfallenden Gasmengen werden durch die Absaugöffnung 3
und den Sammelkanal 8 abgesaugt und einer nicht dargestellten Entstaubungsanlage zugeführt. Es ist gewährleistet,
daß beim Blasbetrieb keine Schwallgase aus der Konverterumkleidung 1 austreten können. Zum Chargieren
muß die Beschickungsöffnung 2 geöffnet und der Konverter 5 in die dargestellte Chargierstellung geschwenkt
werden. Chargiert wird entweder flüssiges Roheisen mittels an einem Kranhaken 6 hängender Roheisenpfanne 7
oder aber Schrott mittels Schrottmulde 13 (vergl. Figur 3) Da der Konverter 5 auch während des Chargierbetriebes
durch seinen Boden mit Druckgas beaufschlagt werden muß, treten aus seiner Öffnung in erheblichem Umfang Schwall-
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gase aus, die nicht ungereinigt in die ¥erkshalle oder in die Umgebung abgelassen werden können. Es ist
daher schon bei herkömmlichen Anlagen vorgesehen, unmittelbar oberhalb des Chargierbereiches eine weitere
Gasabsaugöffnung 4 anzuordnen, die über einen Kanal an den gemeinsamen Abgaskanal 8 angeschlossen ist. Diese
zweite Absaugöffnung 4 ist meist mit einem Vorhang 10 aus Ketten oder Blechplatten kombiniert, um den Austrittsquerschnitt
oberhalb der Chargiergeräte möglichst weitgehend zu verschließen. Mit 9 ist die Bedienungsbühne
gekennzeichnet.
Wie eingangs beschrieben und aus der Darstellung in Figur 1 ersichtlich, bestehen erhebliche konstruktive
und räumliche Schwierigkeiten, das Austreten von Schwallgasen aus der Beschickungsöffnung 2 während des Chargierbetriebes
zu verhindern oder jedenfalls .weitgehend einzuschränken. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht,
daß während des Chargierbetriebes in die Beschickungsöffnung ein Hilfsgasstrahl eingeblasen wird.
In Figur 2 ist die Anordnung der Düse 11 mit Bezug auf die in Ansicht und Schnitt dargestellte Beschickungsöffnung
2 gezeigt. Die Düse 11 ist so angeordnet, daß der Hilfsgasstrahl 12 insbesondere den Teil der Beschickungsöffnung
2 überstreicht, in dem der Hauptteil der austretenden Schwallgase zu erwarten ist. Ferner muß
beachtet werden, daß die Düse nur außerhalb des Arbeitsbereiches der Chargiergeräte angeordnet werden kann, um
deren Funktion nicht zu stören. Die Anordnung der Düse erfolgt daher vorzugsweise injlem durch die Anr-sprüche
6 und 7 näher gekennzeichneten Bereich, wobei mit H und B die Höhe und Breite der Beschickungsöffnung bezeichnet
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sind. Alle übrigen Ziffern haben die gleiche Bedeutung wie in Figur 1.
In Figur 3 ist der Bereich der Beschickungsöffnung 2 noch einmal mit einer davorhängenden Schrottmulde 13
in Ansicht und Schnitt dargestellt. Auch in diesem Fall werden die austretenden Schwallgase durch den
Hilfsgasstrahl 12 injektorartig erfaßt und in die Konverterumkleidung
1 zurückgeführt, wo sie über die Gasabsaugöffnung 3 und den Abgaskanal 8 der Entstaubungsanlage
zugeführt werden. Auf diese Weise wird das Austreten von Schwallgas im freien Bereich um die Schrottmulde
13 herum weitgehend vermieden. Da jedoch die Schrottmulde 13 in Schrägstellung für einen Teilbereich
der Beschickungsöffnung wie ein Kamin wirkt, hat es.sich als zweckmäßig erwiesen, in dieser noch eine Klappe 14
anzuordnen. Diese Klappe ist frei pendelnd aufgehängt \ und wird durch den herausrutschenden Schrott selbsttätig
geöffnet;'sie fällt auch selbsttätig in die Fließstellung
zurück, sobald der Schrottauslauf beendet ist. Damit wird die Wirkung des Hilfsgasstrahles unterstützt
und ein Austreten von Schwallgas durch die Schrottmulde verhindert.
Im übrigen haben auch in Figur 3 die Bezugsziffern die gleiche Bedeutung wie in Figur 1.
In Figur 4 sind die Meßergebnisse von Modellversuchen in einem Diagramm zusammengefaßt. Es sind zwei Kurvenverläufe
eingezeichnet, und zwar einmal für den Fall, daß die Absauggasmenge bis auf 160 % erhöht wird, und
zum zweiten für den Fall, daß mit dem erfindungsgemäßen Hilfsgasstrahl gearbeitet wird. Geht man davon aus, daß
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die Ausschwallgasmenge ohne diese Maßnahme mit 100 %
bezeichnet wird, so kann die austretende Schwallgasmenge auf etwa 18 % reduziert werden, wenn die Absauggasmenge
auf 160 % erhöht wird. Diese Maßnahme würde
einen erheblich ; höheren Investitionsaufwand erfordern,
da die Abgassammelleitung, das Abgasgebläse und die Entstaubungseinrichtung entsprechend größer ausgelegt
werden müßten. Wie sich aus dem Verlauf der zweiten Kurve ergibt, kann die austretende Schwallgasmenge auf
20 % reduziert werden, wenn für den Hilfsgas strahl eine Austrittsgeschwindigkeit von 150 m/s gewählt wird. Um
die gleiche Wirkung zu erzielen, müßte die Absauggasmenge bereits um 50 % erhöht werden. Mit einer weiteren
Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Hilfsgasstrahles
auf 170 bis 200 m/s, kann die austretende Schwallgasmenge auf wenige % begrenzt werden. Um die gleiche
Wirkung zu erreichen, müßte die Absauggasmenge auf 200 bis 250 % erhöht werden, wie sich aus einer Extrapolation
der ersten Kurve unschwer ableiten läßt.
Die zwei,te Kurve läßt ferner erkennen, daß bei einer weiteren Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Hilfsgasstrahles
wieder eine größere Schwallgasmenge austritt, woraus sich ergibt, daß es bei optimaler geometrischer
Anordnung der Düse für den Hilfsgasstrahl auch eine optimale Austrittsgeschwindigkeit gibt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Modellversuche ergeben haben, daß mit der erfindungsgemäßen Anwendung
eines Hilfsgas strahl es das Austreten von Schwallgasen aus der Konverterumkleidung während des Chargierbetriebes
mit vergleichsweise geringem Aufwand fast
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vollständig verhindert werden kann. Selbstverständlich muß die optimale Anordnung der Düse unter den
jeweils vorgegebenen Platzverhältnissen erprobt werden. Für die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten
baulichen Verhältnisse, kann die Düsenanordnung gemäß den Vorschriften in den Ansprüchen 6 und 7 vorgenommen
werden. Bei davon wesentlich abweichenden Konstruktionen für die Konverterumkleidung bzw. Beschickungsöffnung,
kann die optimale Düsenanordnung auch außerhalb der angegebenen Bereiche liegen. Wichtig
ist, daß durch die Inj.ektorwirkung des Hilfsgasstrahles
die Bereiche der Beschickungsöffnung erfaßt werden, in denen das Maximum der austretenden Schwallgase erwartet
wird.
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Patentansprüche
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ORIGINAL fNSPEGTED
Claims (9)
1. Verfahren zur Verhinderung des Gasaustritts aus der Beschickungsöffnung einer Konverterumkleidung,
die eine erste, bei geschlossener Beschickungsöffnung allein wirksame Gasabsaugöffnung
für den Blasbetrieb des Konverters und eine zweite, bei geöffneter Beschickungsöffnung
zusätzlich wirksame GasabSaugöffnung für den
Chargierbetrieb aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß während des Chargierbetriebs in die Beschickungsöffnung,,
ggfs. an der davor hängenden Roheisenpfanne oder Schrottmulde vorbei, ein Hilfsgasstrahl eingeblasen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Einblasen des HilfsgasStrahles eine zur Beschickungsöffnung
beliebig einstellbare Düse verwendet wird und daß im Rahmen der jeweiligen Platzverhältnisse
durch Variation des Düseneinstellwinkels
zur Ebene der Beschickungsöffnung und Veränderung der Lage die optimale Strahlwirkung ermittelt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Hilfsgasstrahl mit einer Austrittsgeschwindigkeit von 150 bis 220 m/s, vorzugsweise
von 170 bis 210 m/s eingeblasen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hilfsgasstrom 0,5 bis 5 %
des ohne Anwendung des Hilfsgasstromes zu erwartenden Gasaustrittsstromes beträgt.
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ORIGINAL INSPECTED
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bestehend im
wesentlichen aus einer einen Konverter gasdicht umschließenden Urnkleidung mit einer durch
Schiebetüren verschließbaren Beschickungsöffnung, einer ersten senkrecht über dem Konverter angeordneten
und bei Blasbetrieb allein wirksamen Gasabsaugöffnung, mit einer zweiten, oberhalb
der Beschickungsöffnung angeordneten, bei geöffneter Schiebetür zusätzlich wirksamen Gasabsaugöffnung,
sowie mit einem aus Blechplatten oder Ketten bestehenden, die zweite Gasabsaugöffnung
zur Beschickungsseite hin verlängernden Vorhang, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Beschickungsöffnung
(2) eine Düse (11) zum Einblasen eines Hilfsgasstrahles (12) angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (11) gegenüber der Horizontalen unter
einem Winkel von 8 bis 32° nach oben und gegenüber der vertikalen Mittelebene unter einem Winkel von
20 bis 35° in Richtung auf die Beschickungsöffnung (2) angestellt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Hilfsgasstrahles (12) die Ebene
der Beschickungsöffnung (2) in einem Punkt schneidet, der 10 bis 30 % der Öffnungsbreite B vom seitlichen
Rand und 10 bis 40 % der Öffnungshöhe H vom oberen Rand der Beschickungsöffnung (2) entfernt ist.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet.
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daß zusätzlich in der für die Beschickung des Konverters (5) verwendeten Schrottrauide (13) in
deren vorderen Teil eine Klappe (14) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehpunkt der Klappe (14) so angeordnet
ist, daß er in Beschickungsstellung der Schrottmulde (13) innerhalb des-aus Blechplatten oder
Ketten bestehenden "Vorhangs \(10) liegt.
130008/000A
Priority Applications (3)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2922765A1 true DE2922765A1 (de) | 1981-02-19 |
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Also Published As
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